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石墨烯量子點的制備方法二:自下而上法(Bottom-up)

時間:2020-10-29 10:58:25       瀏覽:5467

西安瑞禧生物科技有限公司提供各種石墨烯、鈣鈦礦、量子點、納米顆粒、空穴傳輸材料、納米晶、半導(dǎo)體聚合物、超分子材料、過渡金屬配合物、化學(xué)試劑、化學(xué)原料藥等一系列產(chǎn)品

 

石墨烯量子點(GQDs)與石墨烯相比,GQDs具有更強(qiáng)的量子限域效應(yīng)和邊界效應(yīng),且毒性小、水溶性好、熒光性質(zhì)穩(wěn)定以及生物相容性好等。在不同波長的光激發(fā)下,由于其粒徑大小或表面官能團(tuán)的差別,GQDs可發(fā)射出不同波長的熒光,比如紫光、藍(lán)光、綠光、黃光和紅光等。

 

1. GQDs的制備方法較多,主要可以分為兩大類:自上而下法(Top-down)和自下而上法(Bottom-up),下文主要介紹自下而上法(Bottom-up)。

 

自下而上法(Bottom-up)

自下而上法是以有機(jī)小分子為前驅(qū)體,通過化學(xué)反應(yīng)逐步合成尺寸較大的GQDs。方法包括

可控合成法可精確調(diào)節(jié)GQDs分子結(jié)構(gòu)、形狀尺寸,但步驟繁瑣過程復(fù)雜。

碳化法簡單方便,但無法精確地控制GQDs的結(jié)構(gòu)尺寸。

 

1、可控合成法

特點:能夠精確地控制GQDs 的分子結(jié)構(gòu)和尺寸。

步驟: 首先采用有機(jī)小分子作為前驅(qū)體,合成出關(guān)鍵中間體,后利用關(guān)鍵

中間體通過Suzuki偶聯(lián)反應(yīng)逐步得到含大量苯環(huán)的樹枝狀前驅(qū)體,最后在FeCl3作用下生成穩(wěn)定的GQDs。

 

優(yōu)點:具有精確的分子結(jié)構(gòu),還可通過調(diào)節(jié)GQDs的尺寸或修飾其他官能團(tuán),

達(dá)到調(diào)節(jié)GQDs的能帶間隙或其他性能的目的。

缺點:制備過程復(fù)雜,且G產(chǎn)率低。

 

2、碳化法

主要原理將有機(jī)小分子前驅(qū)體加熱至熔點以上,使其在高溫條件下受熱而發(fā)生碳化成環(huán)反應(yīng)并逐漸長大,最終形成一定尺寸和形狀的GQDs。

 

β-環(huán)糊精為原料,在200℃下熱解碳化β-環(huán)糊精,反應(yīng)12h后制備得到平均粒徑為27nm、厚度1—2層的GQDs。

特點:簡單方便并且原料價格低廉,可大批量合成石墨烯量子點。

 

 

 

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